常见催化剂生产方法.docx

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化工催化剂的常见的制备方法主要有：

浸渍法、共沉淀法、沥滤法、热溶解法、电解法和离子交换法。

浸渍法：

浸渍法是制备固体催化剂的常用方法之一。

方法

浸渍法是将载体放进含有活性物质的液体或气体中浸渍，活性物质逐渐吸附于多孔载体的表面，并渗透到载体的内表面，当浸渍平衡后，将剩余的液体或气体除去，再进行干燥，焙烧、活化等即可制得催化剂。

浸渍法制备的催化剂的活性组分均匀地分布在载体的细孔中，具有均匀的、较高的活性组分。

原理

固体孔隙与液体接触时，由于表面张力的作用而产生毛细管压力，使液体渗透到毛细管内部；

活性组分在孔内扩散及在载体表面吸附。

应用

浸渍法适用于制备稀有贵金属催化剂，活性组分含量较低的催化剂，以及需要高机械强度的催化剂。

优点

载体形状尺寸已确定，载体具有合适的比表面积、孔径、强度和导热率；

活性组分利用率高，成本低；

生产方法简单，生产能力高。

缺点

焙烧产生污染气体；

干燥过程会导致活性组分迁移。

分类

等体积浸渍法；

过量浸渍法；

多次浸渍法；

沉淀浸渍法；

蒸汽浸渍法；

加压浸渍法；

超声浸渍法。

沉淀法：

沉淀法在催化剂制备中也比较常见。

方法

在金属盐溶液中加入沉淀剂，生成难溶金属盐或金属水合氧化物，从溶液中沉淀出来，再经过老化、过滤、洗涤、干燥、焙烧、成型、活化等工序制得催化剂或催化剂载体。

沉淀的形成包括晶核的生成和晶核的长大。

晶核的形成

均相成核：

当溶液过饱和状态时，构晶离子由于静电作用，通过缔合而自发形成晶核的作用。

异相成核：

溶液中的微粒等外来杂质作为晶种诱导沉淀形成的作用。

晶核的长大

晶核形成之后，构晶离子就可以向晶核表面运动并沉积下来，使晶核逐渐长大的，最后形成沉淀微粒。

常用的沉淀剂

碱类：

氨水、NaOH、KOH

碳酸盐：

（NH4）2CO3、Na2CO3、CO2

有机酸：

CH3COOH、H2C2O4CH3COONH4、（NH4）2C2O4

应用

沉淀法广泛用于制备高含量的非贵金属、非金属氧化物催化剂或催化剂载体。

分类

共沉淀法；

均匀沉淀法；

导晶沉淀法；

沉淀影响因素

浓度：

溶液浓度过饱和时，晶体析出，但太大晶核增多，晶粒会变小；

湿度：

低温有利于晶核的形成，不利于晶核的长大，高温有利于晶核的增大，吸附杂质也会少；

PH值：

在不同PH值下，沉淀会先后生成；

加料顺序和搅拌强度：

加料方式不同，沉淀性质有差异。

沥滤法：

方法

先制成含Ni-Al各50%的合金，经破碎过筛后用20%NaOH溶液将合金中的铝溶解，留下具有高表面活性的骨架镍。

特点

这类催化剂的特点是金属分散性高，催化活性也高。

热溶融法：

热熔融法是制备某些催化剂的特殊方法。

方法

将磁铁矿与KNO3，Al2O3等混合，在电炉中熔融，然后将所得的熔融物进行破碎，过筛而制得所需粒度的铁催化剂。

合成氨催化剂就是采用熔融法制得的。

应用

主要用于制造氨合成所用的铁催化剂。

电解法：

方法

以纯银为阳极和阴极，硝酸银为电解液，在一定电流密度下电解，银粒在阴极析出，经洗涤、干燥和活化后制得。

应用

用于甲醇氧化脱氢制甲醛的银催化剂。

离子交换法：

方法

用某些具有离子交换特性的材料借助于离子交换反应，将所需要离子交换上去，然后再经过处理即可制成所需的催化剂。

应用

此法常用于制备裂化催化剂，如稀土-分子筛催化剂。

其他方法：

吸附法；

模板法等新技术；

溶胶-凝胶法；

均相催化固相化等方法。

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